LEDランプの特徴：色温度、電力、光など

LEDランプの長所と短所

半導体光源の長所と短所をまとめて定義しましょう。それらの利点は次のとおりです。

• 高いエネルギー効率を記録します。 LEDの光出力（生成された光束と消費電力の比率）は、白熱灯の光出力よりもほぼ1桁高く、電力を大幅に節約できます。
• 長い耐用年数。このトピックについては触れませんでしたが、LEDランプは、光束のレベルを大幅に低下させることなく、Ilyichランプよりも20〜30倍長持ちすることを知っておくと興味深いでしょう。また、ダイオードランプを交換する必要が非常に少ないため、このような信頼性はさらに節約になります。
• 過酷な条件での操作。 LEDにはフラスコやスパイラルがないため、振動や衝撃さえも恐れません。半導体イルミネーターは、最も過酷な条件で、摂氏-40〜+40度の周囲温度で使用できます。
• ほとんど熱くなりません。強力なLEDランプが熱くなる最高温度は摂氏60度を超えません。火災の危険がある物体に使用できます。
• 最適な色温度。特別なものを除いて、LEDランプの大部分は、昼光に似た光束を生成します。このような照明を使用すると、目が最も疲れにくくなり、周囲のオブジェクトの色が歪むことはありません。

残念ながら、LEDランプには非常に重大な欠点があります-それらのコストはまだかなり高いです。しかし、これは長い耐用年数と低消費電力で部分的に報われます。また、LED技術の開発は始まったばかりであり、近い将来、LED光源の価格は確実に下がるでしょう。

これで、LEDランプとその光束について、次のことを決定できるようになりました。半導体光源が従来の電球よりも優れている方法とケース。

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実用

色温度の計算は、照明が一般的に使用されるすべての領域で必要です。各スペクトルには独自の特性、長所、短所があり、特定の光源がその機能を最大限に発揮できるようにするために使用されます。異なるパラメータ値で光源を使用するいくつかの例は次のようになります：

温度3000〜4000 Kの明るく温かみのある照明は、物体だけでなく周囲の空間もよく見ることができるため、視界が制限されている、または視界が悪い状況での使用に便利です。この例としては、水中研究用のフォグライトや懐中電灯があります。
作業エリアでは、色温度が低いランプが使用されています

彼らは注意を集中するのを助け、リラックスすることを許しません。この照明は、病院、研究所、検査室、工場、産業施設で特に効果的です。

ただし、長時間の露出は屈折につながるため、オフィスではかなりニュートラルな白色ランプを使用することをお勧めします。
冷間照明は、倉庫、ショーウィンドウ、展示会、美術館など、人々の注意を引く必要のある場所のデザインでも人気があります。色やコントラストを強調し、細部に目を引くのに役立ちます。このため、看板や非常灯にも使用されています。さらに、コールドスペクトルの色により、照らされたオブジェクトに鮮度が与えられ、魚などの食料品店の窓で使用するのに役立ちます。
4500〜5000 Kの範囲の中性色温度は普遍的であり、あらゆる種類のタスクに適しています。目を痛めず、演色性への影響が少なく、あらゆるタイプのワークスペースや多くのリビングルームの装飾に適しています。
厳密に定義された色温度値は、たとえば写真フィルムの作成時や印刷時など、人間の快適さに関係のない他の場合にも維持する必要があります。

住宅の設計では、色温度のレベルが異なるランプの使用に特別な注意を払う必要があります。さまざまな色合いのカラーソースは、次のような目的で使用されます。

• 2700 Kまでの暖かい赤オレンジ色のライトは、暖かく居心地の良い雰囲気を作り出すのに役立ちます。彼らは自然な夜の照明との類似性のためにあなたをリラックスするために準備しました。そのような光はまた、目に最も刺激が少ないです。寝室や休憩室の登録時にかけがえのないものです。
• 3000〜3500 Kの温度のオレンジ色の光がコミュニケーションに同調し、フレンドリーで活気のある雰囲気を作り出します。レストラン、ショップ、ブティック、図書館、廊下や居間などの住宅地など、公共の場所のインテリアデザインでよく使用されます。
• 3500〜4000 Kの色温度値に対応するニュートラルな白色光は、安心感を高め、ある程度の快適さを生み出しますが、あまりリラックスすることはできません。キッチン、バスルーム、その他ほとんどすべてのリビングスペースのデザインに使用できます。
• 5000 Kまでの温度の冷光は、仕事のムードを設定し、生産性を高め、考えを明確にし、集中力を高め、部屋を清潔にします。デスクトップ用のテーブルランプやオフィスなど、職場の装飾に使用されます。

規制によると、測色温度が5300Kを超える光源は住宅地では使用しないでください。これは、屋内に長時間留まると目に悪影響を与えるためです。そのため、6500ケルビン（夏の晴れた日に屋外で発生する光）のランプは、集中力の高い注意が必要な短い手順には役立ちますが、寝室に設置すると傷つきます。

白熱灯をLEDに変換する：テーブル

たとえば、250lmの光の束を与える3つのランプを比較してみましょう。この設定は以下に対応します：

• 20W白熱灯;
• 蛍光灯-5〜7ワットの電力。

このような照明の強さは、わずか2〜3ワットの電力のLEDランプによって提供できます。

以下は、白熱灯、蛍光灯、LEDランプを光束で変換するための表です。

パワー、W	光束、Lm
白熱電球	蛍光	導いた
20	5-7	2-3	250
40	10-13	4-5	400
60	15-16	8-10	700
75	18-20	10-12	900
100	25-30	12-15	1200
150	40-50	18-20	1800
200	60-80	25-30	2500

上記の比較分析の結果は、LEDランプの利点を明確に示しています。

LEDランプの長所と短所

LEDランプの利点は次のとおりです。

• 一生。光源は、中断することなく50,000〜100,000時間動作します。
• 経済的なエネルギー消費。 LEDは、対応するLEDの10倍の効率を持つ光源として分類されます。
• 熱安定性。 LEDランプは大気の変化に耐性があり、急激な温度変化で劣化することはありません。
• 環境への配慮。それらは健康を害しない安全な材料に基づいて作られています。

LEDランプの短所：

• 価格。照明要素は、主要な要素よりも高価です。
• サイズ。ハイパワーランプは大きいです。これは、面積が小さい部屋では必ずしも便利ではありません。
• LEDドライバ。 LEDシステムを安定して動作させるためには、特別な電源が必要ですが、これもコストがかかります。

もう1つの欠点は、ダイオードが焼損した場合にダイオードを交換するのが難しいことです。時々これは不可能です。

最も明白な利点は、エネルギーの節約です。

LEDランプと他の光源の違いは、光を任意の色合いに変換することにあります。

色の知覚

各個人の色覚には独自の特徴があります。色覚は、視神経によって受け取られ、脳の視覚中心によって処理される光波の屈折の効果です。一人一人が色合いの独自の認識を持っています。年をとるほど、色覚が歪んでしまいます。個人の精神の特徴も彼の色覚に影響を与えます。

特定の色の知覚は、日射によって歪む可能性があります。光の暖かさは、個人の知覚によっても特徴付けられ、生物の特性と知覚時の人の状態に依存します。

色温度スケール

別の方法では、測色インデックスと呼ばれます。ランプのパッケージに記載されています。これらのパラメータに基づいて、ランプが部屋を照らす範囲を決定できます。快適な滞在のために（光が目を刺激しないように）、各部屋に適したスペクトル（暖かい、中立、冷たい）を事前に見つける必要があります。

適切な温度のランプを見つけることができない場合があります。次に、コールドレンジとウォームレンジのランプを組み合わせることができます。

LEDランプの演色評価数

これは、特定の放射スペクトルで色がどれほど明確に異なるかを示しています。たとえば、夕暮れ時には、色は視覚的に色あせて融合する可能性がありますが、青とバーガンディは視覚によって等しく知覚されます。

この表は、光源と色温度および演色評価数（0〜100で測定）の比率を示しています。

調子	光源	カラフルな温度	演色評価数
寒い	どんよりした空	6500	84
日光紫外線要素	6300	85
水銀ランプ	5900	22
中性	蛍光灯	5000	82
4500	65
3500	75
3000	80
2700	76
天頂での日射	4500	90
ハロゲン元素	3700	65
暖かい	タングステン元素	3000	100
白熱電球	2100–3000	100
ナトリウム 高圧ランプ	2000	21
日の出の太陽	1900	16

波の冷たい範囲はそれらがさらに消散することを可能にします。快適な照明と許容できる演色性のために、インデックスは80を下回ってはなりません。

どちらの光が暖かいか冷たいか

照明に使われるLEDランプは、冷温に分けられます。家の住人の心理的および感情的な状態は、色の種類によって異なります。温かみのあるグローLEDランプは夕方に適しています。それらは、スピーディーな眠り、リラクゼーション、快適さの創出に貢献します。冷たい色調は日中最も自然です。それは活力を与え、人を良い状態に保ちます。

不適切な時間に冷たい色と暖かい色を使用すると、体の機能が損なわれる可能性があります。

ランプシェード、シェード、その他のディフューザーも光に影響を与えることを覚えておくことが重要です。

また、年齢が異なれば、照明の認識も異なります。年齢が上がるにつれて歪みが発生しますが、これも考慮に入れる必要があります。精神の特徴も色覚に影響を与えます。

質問に答えると、何が良いですか-冷たい色または暖かい色、答えは色合いの組み合わせになります。照明器具を個別に制御することも可能であることが望ましい。

色温度とは何ですか？

色温度は物理的な現象です。これは、光源からの放射の強度を特徴づけ、可視スペクトルの構成を決定します。色温度は、体がどれだけ熱いかを示すものではなく、人間の目が光の流れをどのように認識するかを示すだけです。このインジケーターはケルビン（K）で測定されます。

簡単に言うと、色温度は光源から放出される光の色合いです。ゼロケルビンは完全に黒い体をしています。

金属について言えば、温度が500°Cを超えると最初の色が現れます。つまり、オブジェクトは暗赤色になります。さらに加熱すると、カラースペクトルはオレンジ、黄色、白、最後に青にシフトします。

 

脈動係数によるランプの比較

LEDは、他のすべての光源よりもさらに別の方法で優れています。リップル係数（％）を反映したランプのちらつきについてお話します。これは光源の最も重要な特性の1つであり、その大きさが照明の快適さと安全性を決定します。リップル係数が小さいほど良いです。 5〜10％を超えると、体内でネガティブなプロセスが始まります。1日の終わりまでに頭痛、倦怠感、不眠症が現れます。

オフィスやその他の非住宅施設の照明の脈動係数は、確立された衛生基準に準拠している必要があり、これは検査機関によって管理されています。家庭では、家族の健康を気遣うことが私たちにとって重要である場合、私たち自身が光の質を監視する必要があります。

表3.家庭用ランプの典型的な脈動係数。

照明器具の種類	脈動係数、％
白熱電球	18-25
蛍光	23-30
ハロゲン	15-29
導いた	1-100

表3からわかるように、LEDは最も脈動が少ない可能性があります。ただし、高品質の電源を搭載した設計のもののみです。いくつかの安価な「氷」は、目にはっきりと見えるようにきらめきます。これらのデバイスは使用できません。

ただし、脈動が視覚的に固定されていなくても、脈動が存在しないという意味ではありません。おそらく、目は光フラックスの変動に気づいていませんが、同時にそれらは基準を超えています。許容できないレベルの低周波脈動の存在を確立するには、RADEXLUPINEパルスメーターの機能を備えた露出計が役立ちます。このデバイスはGOSTに準拠しており、高い測定精度を提供します。

効率

このパラメータ（効率）は、電気エネルギーを光に変換する効率を特徴づけます。高いほど、熱損失は少なくなります。 LEDランプの効率は最高です。高品質モデルの効率は90％に達します。 LEDは、最小限の発熱でエネルギーを直接光に変換します。

白熱灯の効率は最も低く、4〜5％です。動作中は、消費電力の90％以上を熱に変換するため、大幅に熱くなります。 「ハロゲン」の効率はより高く、15〜20％です。蛍光灯器具の場合、このパラメーターは電球のタイプによって異なります。スパイラルCFLの最低効率は7〜8％です。スパイラル内に入る光エネルギーのほとんどが失われるため、それらの使用効率も低下します。したがって、より高い光出力では、これらのランプによって生成される照明は最も低くなります（を参照）。

多機能露出計であなたのランプを選んでください

照明の品質を確認する唯一の方法は、RADEXLUPINなどの家庭用露出計を購入することです。ランプの明るさ、表面の照明、リップル係数などの主な特性を測定します。露出計は確立するのに役立ちます：

• メーカーが照明器具またはランプのパラメータを正しく示しているかどうか。
• アパート、オフィス、子供部屋の部屋の照明が標準に対応しているかどうか。
• あなたの家や職場の照明の脈動は何ですか。

luxmeter-pulsemeterなしでこれらすべてを決定することは不可能です。この露出計を使用すると、あなたの家に最適なLEDランプを選択し、技術的に適切な選択になります。高品質の「氷」は、ほとんどの点で他の照明器具を本当に上回っています。それらは空気を加熱せず、視力を過負荷にせず、電気代を節約するのにも役立ちます。そして、そのような電球を頻繁に交換する必要はありません。それらの寿命は30,000時間以上です。

だから何が良い

ほとんどの場合、最良のオプションは、冷光と温光の組み合わせ、および部屋全体または部屋の一部に特定のムードを作成するために照明器具を個別に制御する機能です。

夕方には、白熱灯をつけたり、暖炉に火をつけたりして、暖かい光の雰囲気の中でリラックスしてくつろぐことができます。また、突然本を読みたい場合は、別のランプを使用して、より冷たい光を当ててください。

温かみのある照明は、インテリアに温かみのある色が優勢なヴィンテージスタイルで装飾された小さなアパートに完全にフィットします。一方、冷光は、明るい色と明るい壁の広々とした部屋でモダンなデザインソリューションを強調します。

LEDランプ：デザインと主な技術的特徴

LEDランプ-光源。1つの回路に接続された、設計で複数のLEDを使用して放射が実行されます。他のタイプのランプとは異なり、タングステンフィラメント、さまざまなガス、水銀、および人命に危険なその他のコンポーネントを使用していません。運転時や故障時に有害物質を排出しない環境にやさしい装置です。その省エネ指標によると、それは類似体の中で最も経済的です。通り、工業用または住宅用の施設や敷地を照らすために使用できます。

この電球のデザインは、ディフューザー、LED、回路基板、ラジエーター、電源、ハウジング、ベースの要素で構成されています。最後の要素は、E14（小）とE27（大）の2つのカートリッジサイズを持つことができます。

選択するときは、主な特性の値に導かれる必要があります：

• 光束、lm（ルーメン）で測定。光源から全方向に広がる光の量。
• 電源、ユニットW。単位時間あたりに消費されるエネルギー量。
• グロー色温度、単位K。放射源からの光束の色を決定します。白熱灯は主に3000Kで、これは「暖かい」黄色がかった色合いです。LED光源は、3000Kから6500Kまで異なります（「冷たい」色、わずかに青が混ざっています）。
• lm/Wで測定された光出力。光源の効率と経済性を決定する特性。もちろん、メーカーが異なる製品の場合も異なります。
• 加熱温度、単位°C。ランプのガラス面を加熱するための動作温度を示します。
• 時間単位で測定される耐用年数。最適で製造業者の条件によって宣言された最大耐用年数を決定します。
• 演色評価数、CRI。 0〜100ポイントで測定。光源からの演色性を人間が最適に知覚するには、ポイントが多いほど高くなります。 80CRIの値は正常と見なされます。

このような省エネ電球は、標準（洋ナシ型）と「とうもろこし」の2種類があります。ランプの光源を交換するときは、この要素を考慮に入れる必要があります。この設計ではLEDが外側に配置されているため、後者のタイプはお勧めしません。

動作原理と主な特徴

LEDランプの製造は3つの段階に分けることができます：

• 有機金属エピタキシー法を使用して結晶を成長させる。
• フィルムの平面処理によるチップの作成。
• ビニングによるチップソーティング;
• LEDのすべての部品の組み立て。

LEDランプの動作原理

LEDの動作原理は、p-n接合（電子接触）を生成する2つの反対に帯電した半導体の相互作用として説明できます。電子の相互交換の過程で、その境界で光放射が生成されます。

LEDランプの品質を評価できる主な特徴：

• 電力（消費電力の定量的測定）;
• 色温度（要素によって放出される光の色）;
• 光束（生成される光の量）。

家庭用とオフィス用のランプの選択

耐久性が高く、操作が簡単なLEDランプは、日常生活に欠かせないものです。しかし、そのようなランプの選択には、思慮深く、意識的に取り組む必要があります。

職場と住宅の両方の施設にいることの快適さは、 色温度から それらが点灯しているLEDランプ。家庭用とオフィス用のどちらのランプを選ぶのが良いですか？照明の種類の違いは、光の温度表で確認できます。そしてそれに基づいて、特定の部屋で最も快適な照明を選択します。

LEDホームライトはどこに適していますか？

• キッチンの照明。穏やかな食事のための暖かい光、または料理に情熱を持っている人のための冷たい光。 LEDストリップは、キッチンの作業エリアを飾るための優れたソリューションです。
• 廊下の明かり。間違いなく寒い。動員し、作業気分に適応します。
• あなたが好きなように、バスルームの冷たいまたは暖かい照明。
• 寝室の暖かい光。

オフィススペースと自宅の主な違いは、精神を仕事の気分に合わせる必要があることです。これは、明るさの増加と冷たい白色照明によって促進されます。光が自然光に似ている場合、それは最も疲れにくいです。ほとんどの人は明るい光の中でパフォーマンスの向上を経験し、それが眠気を取り除き、生産性を向上させます。さらに、そのようなランプの使用は、それぞれ電気代を削減し、事業の毎月の追加費用が削減されます。

LEDランプの光出力

私はこの重要な技術的特徴を一般的なリストに含めず、最初に、それが各特定のランプに適用されるのではなく、クラス全体に適用されるため、意図的に最後に残しました。そして、第二に、光出力を扱ったことで、これまたはそのタイプの照明器具がどれほど効果的であるかを理解することができます。光出力は、照明器具の消費電力に対する光束の比率であり、lm/Wで表されます。このパラメータは、文字通り、デバイスが電気エネルギーを光に変換する効率を示します。

LED光源に関しては、今日は 光出力は60-120lm/Wです、そして技術が進歩するにつれて、この数字は成長し続けます。 1ワットのLEDのルーメン数が100であると仮定します。それは多いですか、少ないですか。比較表を見てください。

比較 さまざまなタイプのランプのエネルギー効率の表

イルミネーターの種類	光出力、lm / W（平均値）
導いた	120
蛍光管状	80
蛍光コンパクト（省エネ）	70
ハロゲン	20
白熱灯	15

タブレットからわかるように、よく知られています コンパクト蛍光灯 （「省エネ」）たとえば、同じ電力で、半導体の対応物よりもほぼ2倍弱く輝きます。白熱灯について話すのは恥ずかしいことです。 LEDデバイスが光束に変換する10ワットのうち8ワットで、Ilyichのランプは熱に変わります。光出力によるダイオードランプの効率は群を抜いて最高です。

しかし、LEDに戻りましょう。光束ではなく、消費電力でこのようなランプを選ぶことは可能ですか？ 1ワットの電気でLEDが生成するルーメンの数を知っているので、理解できます。もちろん可能です。光束を得るには、ランプの出力に80を掛けるだけで十分です。もちろん、実際の光出力は製造技術、材料、種類、 使用したLEDの数。しかし、得られた結果は家庭での使用に非常に適しています。

忘れてはいけない！消費電力によって生成される光束を計算するための係数80は、LEDランプにのみ適しています。他のすべてのタイプの照明器具については、それは異なります。

増倍したくない人のために、さまざまなタイプのデバイスの光束のランプのパワーへの依存性の表を示します。

白熱灯	蛍光	導いた
消費電力、W	消費電力、W	消費電力、W	光束、lm
20	5-7	2-3	250
40	10-13	4-5	400
60	15-16	8-10	700
75	18-20	10-12	900
100	25-30	12-15	1200
150	40-50	18-20	1800
200	60-80	20-30	2500